JP4208870B2 - Surface treatment equipment for long objects such as films - Google Patents
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Description
本発明は、フィルム等の長尺処理対象物の表面をコロナ処理した後、除電及び除塵する表面処理装置に関する。 The present invention relates to a surface treatment apparatus that performs charge removal and dust removal after corona treatment of a surface of a long object to be processed such as a film.
フィルム加工工程では、コーティング等をする場合、フィルム表面をコロナ処理により改質することが行われている。その際、フィルムがコロナ処理により帯電するため、例えば特許文献1(特開2003−292650号公報)に開示されているように、コロナ処理直後に除電するようにしている。 In the film processing step, when coating or the like, the film surface is modified by corona treatment. At this time, since the film is charged by the corona treatment, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-292650), the charge is removed immediately after the corona treatment.
このとき、単純な除電では、正負の帯電部分が複雑に混在した帯電模様まで除電できないことから、例えば特許文献2(特開2005−222925号公報)に開示されているように、高品質のコーティングフィルムを得る場合には、コーティングムラの原因となる帯電模様まで除電するため、正負のイオンを生成するイオン生成用電極に、イオンを吸引するイオン吸引用電極を対向させて高密度に除電するイオン吸引型除電装置を使用することも行われている。さらに、除電後に除塵装置で除塵することも行われている。 At this time, since simple charge removal cannot remove charge patterns in which positive and negative charged portions are mixed in a complicated manner, for example, as disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-222925), high-quality coating is performed. When obtaining a film, in order to eliminate the charge up to the charged pattern that causes coating unevenness, the ion generating electrode that generates positive and negative ions is opposed to the ion attracting electrode that attracts ions, and the ion is discharged at high density. A suction type static eliminator is also used. Further, dust removal using a dust removing device is performed after static elimination.
しかし、従来は、フィルムを水平方向に搬送することから、コロナ処理装置とイオン吸引型除電装置と除塵装置とを、フィルムの水平方向の搬送ライン上に水平方向の位置を変えて別々に分散配置していた。 However, conventionally, since the film is transported in the horizontal direction, the corona treatment device, ion-suction type static eliminator, and dust removal device are distributed separately by changing the horizontal position on the film's horizontal transport line. Was.
そのため、狭いフィルム加工ラインにおいては、それぞれの装置の設置場所の確保や、フィルムを案内する案内ロールの追加や、パスラインの変更などに多大の時間と費用を要し、機能を落とした設置態様で留めざるを得ない現況であった。
本発明の課題は、狭いフィルム加工ラインでの使用に対応するため、コロナ処理装置とイオン吸引型除電装置、さらには除塵装置も一箇所に統合させて、これら装置の設置に要する時間と費用を節減でき、しかも、コロナ処理装置における放電ギャップを均一に保持してコロナ処理を平均に行うことができるばかりでなく、放電電極の長寿命化や、低温度のコロナ処理により長尺処理対象物の変形防止も図れるるようにすることにある。 The object of the present invention is to integrate the corona treatment device, the ion attraction type static eliminator, and the dust eliminator in one place so that it can be used in a narrow film processing line. In addition to maintaining a uniform discharge gap in the corona treatment device, the corona treatment can be performed on an average, and the life of the discharge electrode can be extended, and a long temperature treatment object can be obtained by corona treatment at a low temperature. The purpose is to prevent deformation.
本発明の表面処理装置は、フィルム等の長尺処理対象物の表面をコロナ処理するコロナ処理装置と、該コロナ処理装置によるコロナ処理後の長尺処理対象物を除電する除電装置とを、同じハウジング内に上下に配置する。
コロナ処理装置は、その横長のコロナ処理用放電電極が、誘電体による保護パイプ中に横長の電極芯を設置して当該電極芯の複数箇所に取り付けたバネにより保護パイプの内周面に圧接させて、誘電体バリア放電を生じる構造になっており、このコロナ処理用放電電極を横長のアースロールに対して平行に対向させ、ハウジング内に導入される長尺処理対象物をアースロールで案内しながら、コロナ処理用放電電極からのコロナ放電によりコロナ処理を行う。
除電装置は、複数の正負イオン生成電極を互いに上下に間隔をおいてイオン吸引電極に対向させ、これら正負イオン生成電極で生成した正負のイオンをイオン吸引電極で吸引しながら、正負イオン生成電極とイオン吸引電極との間に長尺処理対象物を通過させて高密度に除電する。
The surface treatment apparatus of the present invention is the same as the corona treatment apparatus that corona-treats the surface of a long treatment object such as a film and the charge removal apparatus that neutralizes the long treatment object after corona treatment by the corona treatment apparatus. Arrange vertically in the housing.
In the corona treatment device, the horizontally long discharge electrode for corona treatment is placed in contact with the inner peripheral surface of the protective pipe by means of a spring attached to the electrode core at a plurality of locations by installing a horizontally long electrode core in a protective pipe made of a dielectric. The corona treatment discharge electrode is parallel to the horizontally long earth roll, and the long object to be introduced into the housing is guided by the earth roll. However, the corona treatment is performed by corona discharge from the corona treatment discharge electrode.
The static eliminator is configured such that a plurality of positive and negative ion generation electrodes are opposed to the ion attraction electrode with a space therebetween in the vertical direction, and positive and negative ions generated by the positive and negative ion generation electrodes are attracted by the ion attraction electrode, A long object to be processed is passed between the ion attracting electrode and the charge is removed at high density.
請求項2に係る表面処理装置は、さらに、コロナ処理装置及び除電装置と同じハウジング内に除塵装置を上下に設置し、この除塵装置は、バックアップロールに横長の吸引口部材を対向させるとともに、これらバックアップロールと吸引口部材との間に、横長スリット状の送風口から送風する送風口部材を設置し、長尺処理対象物をバックアップロールにて案内しながら、送風口部材から送風し、これを吸引口部材にて吸引することにより長尺処理対象物を除塵して、ハウジング外へ導出する。
The surface treatment apparatus according to
請求項3に係る表面処理装置では、処理前の長尺処理対象物のハウジング内への導入は、ハウジングの前後の一方側、処理後の長尺処理対象物のハウジング外への導出は、ハウジングの前後の他方側で行う。
In the surface treatment apparatus according to
請求項4に係る表面処理装置では、上記のような構造の複数本のコロナ処理用放電電極を、アースロールとの間の間隔が等間隔になるように平行に配置する。 In the surface treatment apparatus according to the fourth aspect, the plurality of corona treatment discharge electrodes having the above-described structure are arranged in parallel so that the gaps between the discharge electrodes for the corona treatment are equal.
請求項5に係る表面処理装置では、複数本のコロナ処理用放電電極のそれぞれが、ハウジングに水平に架設された電極支持桟に、調整ネジ棒により個々に高さ調整可能に垂設されている。
In the surface treatment apparatus according to
請求項6に係る表面処理装置では、 除電装置のイオン吸引電極を左右及び上下に拡がる垂直な面を有する板状として、このイオン吸引電極に全ての正負イオン生成電極を対向させる。
In the surface treatment apparatus according to
本発明によれば、コロナ処理装置と除電装置とが、同じハウジング内に上下に配置され、フィルム等の長尺処理対象物は、ハウジング内に導入し、ハウジング内でこれらの装置に順次通過させることで、コロナ処理、高密度の除電を、水平方向の搬送ラインの一箇所で受けることになるため、これらの装置を、水平方向の搬送ライン上に水平方向の位置を変えて別々に分散配置していた従来に比べ、これらの装置の設置に要する時間と費用を節減できるとともに、メンテナンスも容易になり、また、コロナ処理後の除電及び除塵の処理効率も向上する。
コロナ処理用放電電極を長尺になると、放電による熱で曲がってアースロールとの間の放電ギャップが不均一になるが、本発明におけるコロナ処理用放電電極は、誘電体による保護パイプ中に長尺な電極芯を設置し、アースロールとの間で誘電体バリア放電を生ずるものであるので、放電ギャップを均一に保持してコロナ処理を平均に行うことができる。 また、放電電極の長寿命化や、低温度のコロナ処理により長尺処理対象物の変形防止も図れる。
さらに、電極芯をバネにより保護パイプの内周面に圧接させるので、電極芯を保護パイプ内に設置したりメンテナンスのために抜出するに当たり、その作業が容易になるとともに、電極芯の位置決めも容易になる。
除電装置では、複数の正負イオン生成電極を互いに上下に間隔をおいて板状のイオン吸引電極に対向させているので、高密度の除電を繰り返し連続して平均に行うことができ、また除塵装置では、送風口部材の横長スリット状の送風口から、バックアップロールと横長の吸引口部材との間に送風し、この横長の吸引口部材で吸引するので、幅の広い長尺処理対象物の除塵を平均に行うことができる。
According to the present invention, the corona treatment device and the static elimination device are arranged one above the other in the same housing, and a long processing object such as a film is introduced into the housing and sequentially passed through these devices within the housing. As a result, corona treatment and high-density static elimination are received at one place on the horizontal conveyance line, so these devices are distributed separately by changing the horizontal position on the horizontal conveyance line. Compared to the conventional method, the time and cost required to install these devices can be saved, the maintenance can be facilitated, and the efficiency of charge removal and dust removal after the corona treatment can be improved.
When the corona treatment discharge electrode is elongated, the discharge gap between the earth roll and the ground roll becomes uneven due to the heat generated by the discharge, but the corona treatment discharge electrode in the present invention is long in the protective pipe made of dielectric. Since a long electrode core is installed to generate a dielectric barrier discharge with the earth roll, the corona treatment can be performed on average while maintaining a uniform discharge gap. Further, the life of the discharge electrode can be extended and the deformation of the long object can be prevented by the corona treatment at a low temperature.
Furthermore, since the electrode core is pressed against the inner peripheral surface of the protective pipe by a spring, it is easy to perform the work when the electrode core is installed in the protective pipe or pulled out for maintenance, and the electrode core is also positioned. It becomes easy.
In discharging device, since it is opposed to a plurality of positive and negative ion-generating electrode vertically spaced plate-like ion attracting electrode to each other, can be done on the average repeat continuously dense neutralization and filtration apparatus Then, since air is blown between the backup roll and the horizontally long suction port member from the horizontally long slit-shaped air port of the air blowing member, and sucked by this horizontally long suction port member, dust removal of a wide long processing object is performed. Can be done on average.
請求項2以降の発明によれば、上記の効果に加え、次のような効果がある。
<請求項2>
コロナ処理装置及び除電装置と同じハウジング内に上下に設置した除塵装置により、送風口部材の横長スリット状の送風口から、バックアップロールと横長の吸引口部材との間に送風し、この横長の吸引口部材で吸引するので、幅の広い長尺処理対象物の除塵を平均に行うことができる。
According to the second and subsequent inventions, in addition to the above effects, the following effects are obtained.
<
By the dust removal device installed vertically in the same housing as the corona treatment device and the static elimination device, the air is blown from the horizontally long slit-shaped air blowing port of the air blowing member between the backup roll and the horizontally long suction port member. Since suction is performed by the mouth member, it is possible to remove dust on a wide long processing object on average.
<請求項3>
処理前の長尺処理対象物のハウジング内への導入は、ハウジングの前後の一方側、処理後の長尺処理対象物のハウジング外への導出は、ハウジングの前後の他方側で行うので、本発明の表面処理装置を水平方向の搬送ラインの途中に設置するだけで、搬送方向を変更することなく対応できる。
<
The long processing object before processing is introduced into the housing on one side before and after the housing, and the long processing target after processing is led out of the housing on the other side before and after the housing. By simply installing the surface treatment apparatus of the invention in the middle of the horizontal conveyance line, it can be handled without changing the conveyance direction.
<請求項4>
上記のような構造の複数本のコロナ処理用放電電極を、アースロールとの間の間隔が等間隔になるように平行に配置すると、広範囲のコロナ処理を平均に行える。
<
If a plurality of corona treatment discharge electrodes having the above-described structure are arranged in parallel so that the distance between the discharge electrode and the earth roll is equal, a wide range of corona treatment can be performed on average.
<請求項5>
複数本のコロナ処理用放電電極のそれぞれが、調整ネジ棒により個々に高さ調整可能になっているので、アースロールとの間の放電ギャップを個々に微調整して適切なコロナ処理をすることができる。
<
The height of each of the discharge electrodes for corona treatment can be adjusted individually by adjusting screw rods, so that the corona treatment can be appropriately adjusted by finely adjusting the discharge gap with the earth roll individually. Can do.
<請求項6>
イオン吸引電極を垂直な板状として、このイオン吸引電極に全ての正負イオン生成電極を対向させたので、高密度に除電する除電装置を簡素化できるとともに、イオン吸引を平均化して除電ムラを無くすことができる。
<
Since the ion attracting electrode has a vertical plate shape and all the positive and negative ion generating electrodes are opposed to the ion attracting electrode, it is possible to simplify the static eliminating device that removes electricity at high density and to eliminate ion unevenness by averaging the ion attraction. be able to.
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図3に示すように、本実施例の表面処理装置は、コロナ処理装置1とイオン吸引型除電装置2と除塵装置3とを、共通のハウジング4内に、上中下の3段配置にして設置した複合ステーションとなっており、ハウジング4外の後側に設置された導入側ロール5で案内して導入されてくるプラスチック製フィルム6を、コロナ処理装置1でコロナ処理した後、直ちにイオン吸引型除電装置2で高密度に除電し、さらに除塵装置3で除塵してハウジング4外の前側へ導出する。導出された処理済みフィルム6は、導出側ロール7で案内して次の工程の装置へ搬送される。なお、コロナ処理装置1とイオン吸引型除電装置2と除塵装置3との上中下の位置関係を逆にしても構わない。
As shown in FIGS. 1 to 3, the surface treatment apparatus according to the present embodiment includes a
コロナ処理装置1は、ハウジング4内の上部に設置され、横長のアースロール8をハウジング4の左右側壁に回転可能に軸支しており、このアースロール8をハウジング4の側壁外側に取り付けたアースロール駆動モータ9で回転させて、導入側ロール5から受け継いだフィルム6を下方の除電装置2へと搬送する。アースロール8は、金属円筒の外周面にシリコンゴム等の絶縁性被覆を形成したものである。
The
このアースロール8に対して、本例では横長の3本のコロナ処理用放電電極10が、水平な電極支持桟11に互いに平行に垂設され、アースロール8の上側でこれと対向している。これら3本の放電電極10は、図4及び図5に示すように、それぞれの複数箇所を調整ネジ棒12により中空の電極支持桟11に個別に垂設され、アースロール8との間の放電ギャップが均等になるように個々に微調整できるようになっている。また、電極支持桟11が、ハウジング4の天井部に設置された左右のシリンダ装置12A・12Bにて昇降可能に垂設されているため、これら左右のシリンダ装置12A・12Bにて電極支持桟11を上昇させることにより、3本のコロナ処理用放電電極10を、アースロール8から離れる上方の退避位置へ同時に退避させることができるようになっている。
With respect to the
放電電極10自体は、セラミック等の誘電体による円形パイプである保護パイプ13中に金属製の電極芯14を封入したもので、この電極芯14の複数箇所に取り付けた板バネ15が保護パイプ13の内周面上部に圧接することにより、電極芯14は保護パイプ13の内周面下部に圧接されている。その際、電極芯14の下面が保護パイプ13の内周面に密着するように、電極芯14の下面は、保護パイプ13の内周面の円弧に沿った円弧面となっている。
The
各放電電極10は、各調整ネジ棒12に対して、その下端にガラスやエポキシ樹脂等による絶縁部材16を介して支持されている。また、3本の放電電極10の電極芯14には、それらに分岐している高圧ケーブルを通じて高電圧が同時に印加されるようになっている。
Each
従って、3本の放電電極10からアースロール8の外周面へ向かってコロナ放電が生じ、アースロール8で案内されるフィルム6がコロナ処理される。その際、アースロール8の外周面がシリコンゴム等により被覆されていること、放電電極10は、セラミック等の誘電体による保護パイプ13中に金属製の電極芯14を封入したものであることにより、放電電極10の全長にわたって安定した均一の誘電体バリア放電となるので、フィルム6は広範囲にわたりムラなく均一にコロナ処理される。しかも、その放電は低い温度で行われるので、長時間の連続運転でも支障がなく、放電電極10の長寿命化や、低温度のコロナ処理によりフィルム6の変形防止も図れる。
Accordingly, corona discharge is generated from the three
3本の放電電極10とその支持機構を含めた部分は、アースロール8と対向する下面を除いて、電極支持桟11に垂設された前後左右の側板で囲まれており、その囲まれた空間の空気を、ハウジング4の側壁に設けられたオゾン排気口4aを通じて吸引することにより、オゾンの排気を行えるようになっている。
The portion including the three
次に、このようなコロナ処理後のフィルム6を除電するイオン吸引型除電装置2について説明する。
イオン吸引型除電装置2は、ハウジング4内の中間部に設置され、図6に示すように、ハウジング4内に架設された垂直な絶縁板17の背面に、左右及び上下に拡がる垂直な面を有する金属製の薄板であるイオン吸引電極18を付設する一方、ハウジング4内に架設された電極台19に、例えば4個の正負イオン生成電極20を互いに上下に間隔をおいて支持し、これら正負イオン生成電極20の全てを、イオン吸引電極18と一定の間隔をおいて対向させている。
Next, the ion attraction type
The ion attraction type
また、最下段の正負イオン生成電極20の下方において、正負の極性を切り替えることができる2個の直流除電器21が、上下に間隔をおいて電極台19に支持されているとともに、その下方において交流除電器22が設置され、さらにその下方において、フィルム6の表面電位を検出して直流除電器21を制御(さらには、必要に応じて交流除電器22も制御)するための表面電位センサ23が設置されている。2個の直流除電器21及び交流除電器22の設置位置は、フィルム6の通過位置から徐々に離れるようになっている。
Further, below the lowermost positive / negative
このようなイオン吸引型除電装置2では、4個の正負イオン生成電極20に正負の高電圧が交互に印加されるのと同期して、イオン吸引電極18に、正負イオン生成電極20とは正負が逆極性の高電圧が交互に印加されるので、4個の正負イオン生成電極20で生成された正負イオンが共通のイオン吸引電極18で吸引される。
In such an ion attraction type
従って、コロナ処理装置1でコロナ処理されたフィルム6は、イオン吸引電極18と正負イオン生成電極20との間を垂直に下方へと移送されるので、この間を通過するまでに正負のイオンを数回繰り返して強制的に照射され、帯電模様が無くなるまで高密度に除電される。
Accordingly, since the
さらに、フィルム6は、直流除電器21で正負の除電ムラを低減された後、さらに、弱除電するために直流除電器21よりもフィルム6から離れている交流除電器22にて、帯電電位がほぼ0になるまで綺麗に除電される。
Further, after the positive and negative neutralization unevenness is reduced by the DC
このようにして除電されたフィルム6は、図7に示すように、イオン吸引型除電装置2の真下においてハウジング4内に設置されている第1中継ロール24に案内され、さらに第1中継ロール24の後方に設置された第2中継ロール25と、除塵装置3のバックアップロール26と、除塵装置3の少し下方に設置された第3中継ロール27とでM状に蛇行するように案内される。
As shown in FIG. 7, the
除塵装置3は、ハウジング4内の下部に設置され、横長のバックアップロール26をハウジング4の左右側壁に回転可能に軸支しており、このバックアップロール26をハウジング4の側壁外側に取り付けたバックアップロール駆動モータ28で回転させることにより、フィルム6を第2中継ロール25から第3中継ロール27へと移送させながら、次のように除塵する。
The
バックアップロール26に対して、その外周面に沿って開口する横長の吸引口部材29が、バックアップロール26と前後に対向するように近接して設置されている。この吸引口部材29に対しては、吸引ダクト30がハウジング4の外側において吸引口部材29と平行に設置され、これら吸引口部材29と吸引ダクト30とは、吸引口部材29の全長から均一に吸引できるように、数箇所で接続されている。
A horizontally long
また、吸引口部材29に下側に横長の送風口部材31が設置され、この送風口部材31の横長スリット状の送風口は、バックアップロール26と吸引口部材29との間に下方から送風するように指向させてある。この送風口部材31に対しては、送風ダクト32がハウジング4の外側において送風口部材31と平行に設置され、これら送風口部材31と送風ダクト32とは、送風口部材31の全長から均一に送風できるように、数箇所で接続されている。
In addition, a horizontally long blowing
従って、上記のように蛇行して移送されるフィルム6は、送風口部材31の横長スリット状の送風口からの送風と、吸引口部材29による吸引により、バックアップロール26の外周面上で、幅員方向の全長にわたり平均に除塵されてから、ハウジング4の下端部でその前方へ導出される。
Therefore, the
上記の実施例では、フィルム6の片面のみをコロナ処理、高密度除電、除塵したが、コロナ処理装置1とイオン吸引型除電装置2と除塵装置3とをフィルム6の表裏表面に対して設置すれば、フィルム6の表裏表面を処理することができる。また、長尺処理対象物としてプラスチック製フィルム6を処理したが、本発明は紙等の他の長尺処理対象物の表面処理にも適用できる。
In the above embodiment, only one side of the
1 コロナ処理装置
2 イオン吸引型除電装置
3 除塵装置
4 ハウジング
4a オゾン排気口
5 導入側ロール
6 フィルム
7 導出側ロール
8 アースロール
9 アースロール駆動モータ
10 コロナ処理用放電電極
11 電極支持桟
12 調整ネジ棒
12A・12B シリンダ装置
13 保護パイプ
14 電極芯
15 板バネ
16 絶縁部材
17 絶縁板
18 イオン吸引電極
19 電極台
20 正負イオン生成電極
21 直流除電器
22 交流除電器
23 表面電位センサ
24 第1中継ロール
25 第2中継ロール
26 バックアップロール
27 第3中継ロール
28 バックアップロール駆動モータ
29 吸引口部材
30 吸引ダクト
31 送風口部材
32 送風ダクト
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記コロナ処理装置は、その横長のコロナ処理用放電電極が、誘電体による保護パイプ中に横長の電極芯を設置して当該電極芯の複数箇所に取り付けたバネにより保護パイプの内周面に圧接させて、誘電体バリア放電を生じる構造になっており、このコロナ処理用放電電極を横長のアースロールに対して平行に対向させ、ハウジング内に導入される長尺処理対象物をアースロールで案内しながら、コロナ処理用放電電極からのコロナ放電によりコロナ処理を行い、
前記除電装置は、複数の正負イオン生成電極を互いに上下に間隔をおいてイオン吸引電極に対向させ、これら正負イオン生成電極で生成した正負のイオンをイオン吸引電極で吸引しながら、正負イオン生成電極とイオン吸引電極との間に長尺処理対象物を通過させて高密度に除電することを特徴とするフィルム等の長尺処理対象物の表面処理装置。 A corona treatment device that corona-treats the surface of a long treatment object such as a film, and a static elimination device that neutralizes a long treatment object after corona treatment by the corona treatment device are arranged vertically in the same housing,
In the corona treatment device, the horizontally long corona treatment discharge electrode is pressed against the inner peripheral surface of the protective pipe by springs that are installed in a plurality of locations on the electrode core by installing a horizontally long electrode core in a protective pipe made of a dielectric. The corona treatment discharge electrode is parallel to the horizontally long earth roll, and the long object to be introduced into the housing is guided by the earth roll. While performing corona treatment by corona discharge from the corona treatment discharge electrode,
The static eliminator is configured such that a plurality of positive and negative ion generation electrodes are opposed to an ion attraction electrode with a space therebetween in the vertical direction, and positive and negative ion generation electrodes are generated while the positive and negative ions generated by the positive and negative ion generation electrodes are attracted by the ion attraction electrode. A surface treatment apparatus for a long processing object such as a film, wherein a long processing object is passed between the ion suction electrode and the ion attracting electrode so as to remove electricity at high density.
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